นวัตกรรม “e-Nose” จมูกอัจฉริยะ ดมรู้แหล่งกำเนิดฝุ่น PM2.5 ยกระดับข้อมูลสู้วิกฤตอากาศพิษ


ท่ามกลางสถานการณ์ฝุ่นพิษ PM2.5 ที่ยังคงกระทบต่อสุขภาพประชาชนในวงกว้าง ขณะที่ความหวังต่อ พ.ร.บ บริหารจัดการเพื่ออากาศสะอาดยังอยู่ระหว่างการสานต่อเชิงนโยบาย ประเทศไทยกำลังเริ่มเห็นบทบาทของ “เทคโนโลยีเชิงรุก” เข้ามาเป็นเครื่องมือสำคัญในการตามหาต้นตอมลพิษอย่างเป็นระบบและแม่นยำยิ่งขึ้น โดยเฉพาะปัญหาการเผาไหม้จากภาคเกษตรและภาคอุตสาหกรรมที่มักตรวจจับได้ยากและขาดข้อมูลเชิงลึกแบบเรียลไทม์

ล่าสุด สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) จับมือกับ กรมควบคุมมลพิษ และ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย พร้อมหน่วยงานพื้นที่แม่เมาะ เปิดตัวนวัตกรรม “e-Nose” หรือจมูกอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ ชุดเซนเซอร์อัจฉริยะที่ทำหน้าที่เลียนแบบการดมกลิ่นของมนุษย์ แต่สามารถตรวจจับสารประกอบเคมีและก๊าซที่ตาเปล่ามองไม่เห็นได้ รวมถึงฝุ่น PM2.5 จากแต่ละแหล่งกำเนิด

นวัตกรรมอ่านดีเอ็นเอฝุ่น PM2.5 ระบุที่มาแม่นยำ

รุ่งโรจน์ เมาลานนท์ ทีมวิจัยวิศวกรรมกระบวนการและระบบตรวจติดตาม นาโนเทค สวทช. เปิดเผยว่า เทคโนโลยี “e-Nose” หรือจมูกอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ ถูกพัฒนาเพื่อยกระดับการแก้ปัญหาฝุ่น PM2.5 จากการวัดเชิงปริมาณ ไปสู่การ “ระบุต้นตอ” ด้วยการตรวจจับสารประกอบเคมีและก๊าซที่ตามองไม่เห็น แล้วถอดรหัสเป็นลายเซ็น (Signature) เฉพาะของมลพิษแต่ละแหล่งกำเนิด

หลักการสำคัญคือ ฝุ่น PM2.5 ไม่ได้มีองค์ประกอบเหมือนกันทั้งหมด โดยฝุ่นจากการเผาชีวมวล เช่น ตอซังและข้าวโพด จะมีชุดสารเคมีต่างจากฝุ่นจราจรและฝุ่นอุตสาหกรรม ขณะที่ฝุ่นทุติยภูมิสามารถเกิดจากก๊าซแอมโมเนียที่ระเหยจากปุ๋ยไนโตรเจนในดิน แล้วไปทำปฏิกิริยาในบรรยากาศจนกลายเป็นแอมโมเนียมไนเตรต เทคโนโลยี e-Nose จึงทำหน้าที่เหมือนเครื่องมือแยก “ดีเอ็นเอของฝุ่น” เพื่อชี้ว่าในช่วงเวลานั้น มลพิษมาจากกิจกรรมประเภทใดและในสัดส่วนเท่าใด

เตรียมติดตั้ง 5 พื้นที่นำร่อง ยกระดับข้อมูลฝุ่นสู่การสั่งการตรงจุด

ระบบดังกล่าวเป็นสิทธิบัตรที่พัฒนาร่วมกับ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย มีจุดเด่นเหนือเครื่องวัด PM2.5 แบบดั้งเดิมที่แสดงเพียงค่าความเข้มข้นและระดับสี โดย e-Nose วิเคราะห์องค์ประกอบกลิ่นและก๊าซร่วมกับ AI และแบบจำลองคณิตศาสตร์ขั้นสูง ประมวลผลแบบเรียลไทม์ผ่านแอปพลิเคชัน ทำให้ข้อมูลคุณภาพอากาศเชื่อมโยงถึงแหล่งกำเนิดได้โดยตรง

“โครงการเตรียมติดตั้งระบบต้นแบบ 100 เครื่อง ใน 5 พื้นที่นำร่อง ได้แก่ พื้นที่โล่ง แปลงนาข้าว ไร่ข้าวโพด สวนผลไม้ และป่าธรรมชาติ เพื่อสร้างฐานข้อมูลอ้างอิงเชิงลึก เปรียบเทียบรูปแบบมลพิษตามบริบทพื้นที่จริง ข้อมูลระดับละเอียดนี้ช่วยให้การสั่งการภาครัฐแม่นยำขึ้น จากเดิมที่ต้องใช้การตรวจแบบกว้าง เปลี่ยนเป็นการจัดการเชิงเป้าหมาย” รุ่งโรจน์ กล่าว

ผลตรวจวัดแม่เมาะระยะยาว ชี้สัดส่วนฝุ่นจากการผลิตไฟฟ้าอยู่ในระดับต่ำ

ในฐานะบทบาทของผู้ผลิตพลังงานหลักของประเทศ วิรัตน์ คำพรม หัวหน้ากองปฏิบัติการเหมือง ฝ่ายการผลิตเหมืองแม่เมาะ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) กล่าวเสริมว่า ความร่วมมือนี้ที่เกิดขึ้นในครั้งนี้ สามารถต่อยอดสู่การวิจัยและพัฒนาสถานีตรวจวัดคุณภาพอากาศในพื้นที่โรงไฟฟ้าแม่เมาะ จังหวัดลำปาง ร่วมกับ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ เพื่อตรวจวัดและจำแนกแหล่งกำเนิดมลพิษแบบเชิงระบบต่อเนื่องยาวนานกว่า 4–5 ปี โดยผลข้อมูลชี้ชัดว่า ฝุ่นที่เกิดจากกระบวนการผลิตไฟฟ้ามีสัดส่วนอยู่ในระดับต่ำทุกฤดูกาล ขณะที่ปัจจัยหลักของค่าฝุ่นสูงในบางช่วง โดยเฉพาะพื้นที่ภาคเหนือ มีความเชื่อมโยงกับการเผาในที่โล่ง กิจกรรมเกษตร และข้อจำกัดด้านภูมิประเทศลักษณะแอ่งล้อมภูเขาที่เอื้อต่อการสะสมของมลพิษ

กางแผนสกัดฝุ่นแยกภาคส่วน ตั้งเป้าลดค่าฝุ่นลงสูงสุด 10%

ดร.ศักดา ตรีเดช ผู้อำนวยการส่วนนวัตกรรมคุณภาพอากาศและเสียง กรมควบคุมมลพิษ กล่าวว่า แผนรับมือฝุ่น PM2.5 ปีนี้ถูกออกแบบแบบแยกรายภาคส่วน เพื่อปิดช่องโหว่แหล่งกำเนิดหลัก โดยภาคเกษตรเร่งส่งเสริมการนำวัสดุเหลือใช้เพิ่มมูลค่าแทนการเผา ภาคป่าไม้เพิ่มความเข้มข้นด้านเฝ้าระวังและบังคับใช้กฎหมาย ขณะที่ภาคคมนาคมในเขตเมือง โดยเฉพาะพื้นที่ กรุงเทพมหานคร ใช้มาตรการจำกัดรถบรรทุก ตรวจเข้มควันดำ และปรับระดับความเข้มของมาตรการตามสถานการณ์จริงแบบขั้นบันได

ระบบเฝ้าระวังคุณภาพอากาศของประเทศแบ่งค่าฝุ่นเป็น 5 ระดับความรุนแรง เมื่อสถานการณ์เข้าสู่ระดับสีแดง หน่วยงานจะเชื่อมข้อมูลแจ้งเตือนไปยัง กรมป้องกันและบรรเทาสาธารณภัย เพื่อส่งสัญญาณเตือนประชาชนในพื้นที่ทันที พร้อมกำหนดตัวชี้วัดติดตามผล (KPI) ชัดเจน 3 ด้าน ได้แก่ ลดพื้นที่เผาไหม้ 10–20% ต่อปี ลดค่าฝุ่นเฉลี่ย 5–10% และลดจำนวนวันที่ค่าฝุ่นเกินมาตรฐาน เพื่อให้การประเมินผลมาตรการทำได้เชิงประจักษ์

ดัน e-Nose เป็นฐานข้อมูลนโยบาย หนุนกฎหมายบังคับใช้ตรงเป้า

ในเชิงนโยบาย เทคโนโลยี e-Nose ถูกวางบทบาทเป็นเครื่องมือสนับสนุนการตัดสินใจยุคใหม่ เพราะให้ข้อมูลลึกกว่าเครื่องวัดแบบเดิมที่บอกได้เพียงค่าปริมาณ แต่ไม่สามารถชี้องค์ประกอบและต้นตอมลพิษได้ การมีหลักฐานเชิงวิทยาศาสตร์ระดับแหล่งกำเนิด ช่วยให้การออกคำสั่ง บังคับใช้กฎหมาย และกำหนดมาตรการเป็นธรรม โปร่งใส และตรวจสอบได้ รวมถึงเปิดโอกาสให้ผู้ประกอบการใช้ข้อมูลพิสูจน์ข้อเท็จจริงเมื่อถูกตั้งข้อสงสัย

“ในระยะถัดไป หน่วยงานวิจัยและพันธมิตรเตรียมเปิดเวทีรับฟังความเห็นแบบโฟกัสกรุ๊ป เพื่อให้ประชาชนร่วมเสนอจุดติดตั้งสถานีตรวจวัดเพิ่มอีก 100 จุดทั่วประเทศ เสริมความครอบคลุมของข้อมูลภาคสนาม และเพิ่มความโปร่งใสในการบริหารจัดการ”

ขณะที่ความคืบหน้าร่างกฎหมายอากาศสะอาดยังถูกจับตาในฐานะโครงสร้างหลักสำหรับจัดการปัญหาแบบบูรณาการ รองรับการใช้ฐานข้อมูลขนาดใหญ่และมาตรฐานวิธีตรวจวัดที่ผ่านการรับรอง เพื่อให้มาตรการควบคุมมลพิษมีผลในทางปฏิบัติและบังคับใช้ได้จริง